DE69834380T2

DE69834380T2 - Kraftbetriebenes Handwerkzeug mit Haltevorrichtung für das Versorgungskabel

Info

Publication number: DE69834380T2
Application number: DE69834380T
Authority: DE
Inventors: Gunnar Christer Hansson
Original assignee: Atlas Copco Tools AB
Current assignee: Atlas Copco Industrial Technique AB
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2018-12-05
Also published as: JP4287932B2; EP0922540A3; SE519644C2; JPH11262877A; US6105687A; SE9704635L; SE9704635D0; EP0922540A2; DE69834380D1; EP0922540B1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem tragbaren Motorwerkzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein Motorwerkzeuge dieser Art betreffendes Problem besteht darin, daß die Handhabung des Werkzeuges durch die Versorgungsleitung erschwert ist, weil normalerweise solche Versorgungsleitungen, egal ob in der Form eines Elektrokabels oder eines Druckluftschlauches recht steif hinsichtlich Biegens sind. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn man ein Elektrokabel verwendet, das mehrere Leiter für die Energieversorgung ebenso wie für den Signalaustausch mit einer entfernt von dem Werkzeug angeordneten Betriebssteuerung besitzt.
Weiterhin werden elektrische Motorwerkzeuge üblicherweise mit Kabelverstärkungen ausgerüstet, um die Biegebelastungen zu verteilen, d. h. einen zu kleinen Biegeradius des Kabels zu vermeiden. Eine solche Vorrichtung wird „Biegeentlastung" genannt. Jedoch findet eine Entlastung nur für das Kabel statt. Der Werkzeugnutzer macht damit die Erfahrung, daß die Handhabung des Werkzeuges noch mehr erschwert wird, wenn das Kabel noch steifer wird.
Ein Weg, das Handhabungsproblem von Werkzeugen hinsichtlich der Steifigkeit der Versorgungsleitung zu lösen, ist in der PCT-Anmeldung WO 94/11887 beschrieben, die den Oberbegriff des Anspruches 1 offenbart. Das in dieser Veröffentlichung beschriebene Motorwerkzeug ist ein elektrischer Winkelschraubendreher mit eingebauten Sensoren für abgegebenes Drehmoment, Drehwinkel usw. und eine umständliche Handhabung dieses Werkzeuges wird durch die Verwendung eines Flachkabels vermieden, das in eine verdrehte Form in einem flexiblen Bereich nahe des Werkzeuges vorgeformt ist. Jedoch ist die Handhabung dieses Werkzeuges immer noch etwas unkomfortabel, weil das Biegen des Kabels immer in einem bestimmten Abstand von dem Werkzeuggriff auftritt. Dies bedeutet, das immer ein Widerstandsmoment auf das Werkzeug vorliegt, das durch das Kabelgewicht oder andere auf das Kabel wirkende Kräfte verursacht wird. Es treten auch unerwünschte dynamische Kräfte auf das Werkzeug auf, wenn das Kabel während der Handhabung des Werkzeuges gelenkig verbunden ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Motorwerkzeughandhabung zu erreichen, bei welcher der Einfluß der physikalischen Eigenschaften der Versorgungsleitung wesentlich reduziert ist und durch welche eine vorzeitige Ermüdung der Versorgungsleitung durch Kontrollieren von deren Biegeradius verhindert wird.
Weitere Zielsetzungen und Vorzüge der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen deutlich.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Motorschraubendrehers, der mit einer erfindungsgemäßen Kabelhaltevorrichtung versehen ist;
2 eine perspektivische Explosionsansicht der Kabelhaltevorrichtung des Werkzeuges aus 1;
3 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Kabelhaltevorrichtung des Werkzeuges aus 1;
4 einen Teilschnitt einer Haltevorrichtung der Versorgungsleitung gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
Das in 1 bis 3 dargestellte Motorwerkzeug ist ein elektrischer Winkelschraubendreher mit einem Gehäuse 10, einem Griff 11 und einem abgewinkeltem Kopf 12 mit einer Abtriebswelle (nicht gezeigt). Die Abtriebswelle ist so ausgebildet, daß sie einen Einsatz oder Steckschlüssel 14 trägt, der an einer Schraubverbindung angreift. Das Gehäuse 10 ist im wesentlichen röhrenförmig und der Griff 11 ist als eine koaxiale, rückwärtige Fortsetzung des Gehäuses ausgebildet. In dem Griff 11 sind Verbindungsmittel (nicht gezeigt) zum Verbinden des Abschlußendes 15 eines vieladrigen Kabels 16 angeordnet, durch welches Energie von einer entfernt angeordneten Betriebssteuerungseinheit (nicht gezeigt) zugeführt wird und elektrische Signale mit dieser ausgetauscht werden.
Das Kabel 16 ist von einer flachen Art, wie sie in der oben erwähnten PCT-Anmeldung WO 94/11887 beschrieben ist. Dies bedeutet, daß das Kabel 16 drei parallele Abschnitte umfaßt, wobei einer der Abschnitte nur Versorgungsleiter, ein zweiter Abschnitt nur Signalübertragungsleiter und ein dritter Abschnitt gar keine elektrischen Leiter enthält und zwischen den beiden anderen Abschnitten angeordnet ist, um die empfindlichen Signalleiter mit Abstand zu den elektrischen Feldern zu halten, die um die Versorgungsleiter unausweichlich vorhanden sind.
Eine physikalische Eigenschaft dieser Art von Kabel besteht darin, daß es in einer Richtung leicht, aber in einer Richtung senkrecht zu der ersten Richtung schwer zu biegen ist. Um die Handhabung des Motorwerkzeuges zu verbessern, müssen Maßnahmen getroffen werden, um dafür zu sorgen, daß das Kabel in seiner schwachen Richtung gebogen wird, unabhängig von der momentanen Arbeitsposition des Werkzeuges.
Dies erreicht man dadurch, daß man das Werkzeug mit einer dreh- und schwenkbaren Kabelhaltevorrichtung 17 versieht, die an einem rückwärtigen zylindrischen Abschnitt 18 des Gehäuses 10 montiert ist und an welcher das Kabel 10 an einer Stelle A befestigt ist, die in einem Abstand zu dessen Abschlußende 15 liegt. Um das Kabel 16 vor jeglichen gefährlichen scharfen Biegungen zu schützen, ist das Kabel 16 in einer freien Schleife 19 zwischen dem Abschlußende 15 und der Stelle A geführt. Der zylindrische Abschnitt 18 trägt eine röhrenförmige Hülse 20, die einen Teil der Kabelhaltevorrichtung 17 bildet und die starr an dem zylindrischen Abschnitt 18 befestigt ist.
Die Kabelhaltevorrichtung 17 besitzt ein Ringelement 21, das mit Hilfe eines Kugellagers 22 drehbar an der Hülse 20 gelagert ist. Letzteres umfaßt eine innere Kugelbahn 24 auf der Hülse 20, eine Anzahl von Kugeln 23 und eine äußere Kugelbahn 25 in dem Ringelement 21. Das Kugellager 22 dient auch als axiale Sicherung für das Ringelement 21 in Bezug auf die Hülse 20.
Wie in 3 dargestellt ist, ist das Ringelement 21 mit einer Radialöffnung 26 versehen, durch welche die Kugeln in den ringförmigen Raum eingeführt werden, der durch die Kugelbahnen 24, 25 gebildet ist, wenn das Ringelement 21 auf der Hülse 20 montiert wird. Die Öffnung 26 wird durch einen Stopfen 27 verschlossen, der die Kugeln 22 während der Montage der Vorrichtung am Herausfallen hindert.
Das Ringelement 21 ist mit einem Schwenklager 29 versehen, auf welchem eine Kabelhalteeinrichtung 30 drehbar gelagert ist. Das Schwenklager 29 besitzt eine Drehachse, die in den Abbildungen mit Y-Y bezeichnet ist und sich senkrecht zu der Drehachse X-X des Ringelements 21 erstreckt. Das Schwenklager 29 besitzt eine innere Kugelbahn 31, die einstückig mit dem Ringelement 21 ausgebildet ist, eine Anzahl Kugeln 22 und eine äußere Kugelbahn 33, die in einem röhrenförmigen Buchsenelement 34 ausgebildet ist, das einen Teil der Kabelhalteeinrichtung 30 bildet. Das Buchsenelement 34 besitzt zwei sich axial erstreckende, am Ende offene Schlitze oder Öffnungen 36, wie in 2 dargestellt, um das Kabel 16 aufzunehmen, und ein Klemmstück 37 mit einer zylindrischen Außenform ist dazu vorgesehen, im Preßsitz in das Buchsenelement 34 eingeführt zu werden. Das Klemmstück 37 ist aus zwei identischen Hälften 37a und 37b gebildet, die vorgeformt sind, um gemeinsam einen mittigen Schlitz 35 mit einer Form ähnlich der Form des Kabel 16 zu bilden, wobei das Klemmstück 37 dazu gedacht ist, in dem Buchsenelement 34 so montiert zu werden, daß der Schlitz 35 mit der Öffnung 36 zusammenfällt. Der Schlitz 35 und die Öffnungen 36 bilden einen Durchgang für das Kabel 16 durch die Halteeinrichtung 30.
Die Klemmstückhälften 37a, 37b sind aus einem elastisch nachgiebigem Material wie z. B. Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff hergestellt, so daß dann, wenn sie gemeinsam mit dem Kabel 16 in das Buchsenelement 34 gedrückt werden, eine Klemmkraft auf das Kabel 16 aufgebracht wird. Dadurch wird das Kabel 16 reibschlüssig gegen Bewegung relativ zu der Kabelhaltevorrichtung 17 verriegelt.
Zum Verriegeln des Klemmstückes 37 relativ zu dem Buchsenelement 34 ist letzteres mit zwei seitlichen Löchern 38, 39 zum Einführen von zwei Verriegelungsschrauben 40, 41 versehen. Diese Schrauben sind selbstschneidend und werden in Löcher in den Klemmstückhälften 37a, 37b eingeschraubt, wodurch sie das Klemmstück 37 gegen Axialbewegung verriegeln.
Während des Zusammenbaus der Vorrichtung werden die Kugeln 32 in den durch die Kugelbahnen 31, 33 ausgebildeten Raum durch eine Öffnung 43 eingeführt (siehe 3). Die Kugeln 32 werden durch einen Sicherungsbügel 44 am Herausfallen gehindert, der in einer kreisförmigen Vertiefung 45 in dem Ringelement 21 montiert ist.
Durch Anbieten einer Freiheit, um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen zu schwenken, sorgt die vorstehend beschriebene Kabelhaltevorrichtung 17 für eine komfortable Handhabung des Motorwerkzeuges ohne jeglichen schwerwiegenden Einfluß von Biegekräften auf das Kabel 16. Die bewegliche Halterung in Verbindung mit einem Führen des Kabels 16 in einer freien Schleife zwischen dem Abschlußende des Kabels und der Stützstelle führt zu einer wirksamen Entlastung des Kabels 16 im Hinblick auf ein zu scharfes Biegen.
Wie in 4 gezeigt ist, kann die Haltevorrichtung 17 für die Versorgungsleitung ebensogut an ein pneumatisches Motorwerkzeug und den damit verbundenen Druckluftschlauch angepaßt sein. Bei dieser Ausführungsform weist die Haltevorrichtung 17 für die Versorgungsleitung eine Halteeinrichtung 50 mit einem Klemmstück 57 auf, das durch zwei Hälften 57a und 57b gebildet ist, die zusammen einen mittigen Schlitz 55 und eine Öffnung 65 bilden. Letztere besitzt einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und dient dazu, einen Reibungshalt um den Druckluftschlauch (nicht gezeigt) zu bilden. Die Klemmstückhälften 57a, 57b werden relativ zu dem Buchsenelement 34 durch zwei Verriegelungsschrauben 60, 61 verriegelt, die durch zwei seitliche Öffnungen 58, 59 in dem Buchsenelement 34 eingeführt werden. Wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Schrauben 60, 61 in Bezug auf das Klemmstück 57 selbstschneidend.
Die Betriebsweise der auf den Druckluftschlauch bezogenen Ausführungsform der Erfindung ist die gleiche wie bei der Ausführungsform für ein Elektrokabel und bietet die gleichen Vorzüge im Hinblick auf eine verbesserte Handhabung des Motorwerkzeugs.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Ausführungsformen nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt sind, sondern innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche frei variiert werden können. Beispielsweise ist die Erfindung nicht auf Motorschraubendreher beschränkt, sondern kann in Verbindung mit anderen Arten von Werkzeugen eingesetzt werden, wo steife Versorgungsleitungen verwendet werden.

Claims

Tragbares Motorwerkzeug mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse (10, 18) angeordneten Motor und einer Verbindungsvorrichtung, die an dem Gehäuse zur Aufnahme eines Abschlußendes (15) einer flexiblen Versorgungsleitung (16) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit einer Haltevorrichtung (17) zum Halten der Versorgungsleitung (16) relativ zu dem Gehäuse (10, 18) an einer Stützstelle (A) versehen ist, die an der Versorgungsleitung (16) in einem bestimmten Abstand zu dem Abschlußende (15) angeordnet ist, und die Haltevorrichtung (17) ein Ringelement (21), das relativ zu dem Gehäuse (10, 18) um eine erste Achse (x-x) drehbar ist, die im wesentlichen mit der Längsrichtung der Versorgungsleitung (16) an dem Abschlußende (15) zusammenfällt, und eine Einrichtung (30, 50) zum Halten der Versorgungsleitung aufweist, die an dem Ringelement (21) zur Rotation um eine zweite Achse (y-y) drehbar gehalten ist, die senkrecht sowohl zu der ersten Achse (x-x) als auch zu der Längsrichtung der Versorgungsleitung (16) an der Stützstelle (A) liegt, wobei die Versorgungsleitung (16) in einer freien Schleife (19) zwischen dem Abschlußende (15) und der Stützstelle (A) verläuft.
Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10, 18) einen zylindrischen Abschnitt (18) aufweist und das Ringelement (21) drehbar an dem zylindrischen Abschnitt (18) gelagert ist, wobei das Ringelement (21) mit einem Schwenklager (29) mit einer sich radial relativ zu dem Ringelement (21) erstreckenden Schwenkachse (y-y) versehen ist und die Halteeinrichtung (30; 50) drehbar an dem Schwenklager (29) gelagert und derart ausgebildet ist, daß sie an der Stützstelle (A) an der Versorgungsleitung fest anbringbar ist.
Motorwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (30, 27; 50, 57) ein röhrenförmiges Buchsenelement (34) aufweist, das um seine geometrische Achse drehbar und mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Öffnungen (36) versehen ist, wobei in dem Buchsenelement ein zylindrisches Klemmstück (37, 57) aufgenommen und mit einer Queröffnung (35; 55, 65) versehen ist, die mit den Öffnungen (36) zusammenfällt und zur Aufnahme der Versorgungsleitung (16) gedacht ist.
Motorwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10, 18) mit einem Griff (11) versehen ist und der zylindrische Abschnitt (18) als eine röhrenförmige Fortsetzung des Griffes (11) ausgebildet ist.
Motorwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Elektromotor ist, und die Versorgungsleitung (16) aus einem elektrischen Flachkabel besteht, das eine kleine und eine große Querabmessung besitzt, wobei die Leitung (16) mit ihrer großen Querabmessung parallel zu der zweiten Achse (y-y) an der Stützstelle (A) ausgerichtet ist.
Motorwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Luftmotor ist und die Versorgungsleitung (16) eine Druckluftleitung aufweist.